地方农业种质资源保护存在问题与利用途径

王强盛，苏雪莲，2，张 慧

(1.南京农业大学农学院，江苏南京 210095； 2.江苏省南京市规划和自然资源局栖霞分局，江苏南京 210023)

我国种质资源类型多、范围大、数量丰富，但种质资源还存在大而不强等问题，许多种源与国际先进水平还有差距。打好种业翻身仗，落实种业振兴行动方案，必须加强种质资源保护利用，用实际行动夯实种源创新基础，增强农业高质量的持续发展。2022年7月中国种子大会暨南繁硅谷论坛传出消息，目前我国农作物种质资源保存量超过52万份，畜禽遗传资源超过96万份，名列世界前茅。农作物种质资源中特有地方品种和野生资源占70%，遗传多样性与特异性丰富，可利用潜力巨大；但保存的约28万份农作物种质资源已在野外、生产上消失或绝种，凸显收集保存的重要价值。

农业种质资源是我国高质量发展行稳致远的重要战略性资源，关系到种业振兴和农业可持续发展[1-5]。没有基础性的种质资源，即使拥有先进的育种技术也难以育出新品种，真是“巧妇难为无米之炊”。新中国成立以来，我国先后组织过2次全国农作物和畜禽种质资源征集调查，但距今都超过10年，水产种质资源迄今还没有开展过全国性调查。事实上，随着工业化、城镇化和气候变化、环境变迁的影响，农业种质资源无论在区域分布、种类数量上，都始终处于动态变化中，加剧了部分农业种质资源消失的风险，也可能产生了一些新物种。新时代下开展全国性的农业种质资源普查，加快摸清资源家底、实施抢救性收集保护、发掘一批优异新资源，是提升种业科技自立自强、种源自主可控的十分紧迫任务，对推进种业振兴和农业平稳发展具有重要的现实意义。2022年3月习近平总书记在全国两会期间指出，种源安全关系到国家安全，必须下决心把我国种业搞上去，实现种业科技自立自强、种源自主可控。2022年4月习近平总书记在考察海南崖州湾种子实验室时指出，中国人的饭碗要牢牢端在自己手中，就必须把种子牢牢攥在自己手里，用中国种子保障中国粮食安全。这些充分体现了习近平总书记对农业高质量发展的深邃把握，具有很强的针对性、前瞻性、指导性。2022年7月中国种子大会暨南繁硅谷论坛传出消息，自2015年以来我国开展了第3次农作物种质资源普查与收集行动，到2022年6月底，通过全面普查调查与抢救性收集，保护了11.3万份左右各类作物资源，分别有115科377属675种，其中江苏的溧阳白芹、宜兴乌饭树、东台牛角扁、小麦望水白等农业种质资源不断地被挖掘、保护、利用[6]。2021年“中央一号”文件系统部署了打好种业翻身仗的各个环节，农业农村部发布了全国农业种质资源普查总体方案(2021—2023年)，江苏省南京市自2021年7月在全省率先启动地域农业种质资源普查与收集行动，查清地方特色、珍稀、濒危种质资源家底，借助现代技术手段，构建快速保护体系，实现应收尽收、应保尽保。通过农业种质资源的普查与挖掘，尤其是优异种源的发掘，从而提升当地种业创新和品种繁育能力。

1 研究方法

1.1 调查方法

2021年1月至2022年8月，在南京市范围内的六合、浦口、江宁、溧水和高淳等地区进行田间地头和种业企业的调查，采用发放问卷和现场交流的方法，并整理调查数据。

1.2 数据来源

通过南京范围的实地调查，结合南京现有的资料报道和统计数据，进行数据整理分析，并采用Excel 2016进行统计作图。

2 结果与分析

2.1 南京地区农作物面积、产量和畜禽水产数量、产量

农业种质资源是品种繁育的前提和基础，也是百姓高质量生活的关键和保障。地方特色种质资源是区域性品种选育与扩繁的适应性优选材料，往往具有抗性强、种质特异和生态适应性好的特征，尤其是某些方面的优异特色品质，因而是开展适合当地品种选育的关键所在。南京地区融合了岗地、低丘、平原、江河湖泊等地域特征，亚热带季风气候，四季分明，充沛，年降水量1 100 mm左右，年平均气温为15 ℃，春季温润，夏季炎热，秋季干燥和冬季寒冷，水陆交替，物候差异大，物种多样，结构复杂，是我国动植物资源种类繁多和资源丰富的区域之一。好的农业种质资源为当今品种选育更新提供强大基础，南京每年选育出众多新品种，为当地民众消费和生活改善提供充足的农业资源保障，更为健康生活提供优质的中高端产品供应。根据南京统计年鉴数据，2021年南京常住人口940多万，其中城镇人口810多万，城镇化率86%以上，如此众多人口每天农产品消费量巨大。2020年南京市农作物种植面积、产量和畜禽水产养殖数量、产量见图1至图4，这些国计民生的重要农产品是关键性种质资源和品种品系支撑才能种养发展起来的。因此，地方特色种质资源在南京全社会高质量发展中起着不可替代的作用。

2.2 南京农业种质资源的主要成效

近年来，南京农业种质资源普查和保护上下联动、层层落实、内外互动、形成合力，取得了明显的重要成效。目前，南京拥有多家国家级重点农业龙头企业及国家级育繁推一体化种业企业；最新选育的优质多抗水稻宁香粳9号获得全国优质稻品种食味品鉴金奖；优质粮种已经跨洋越海走向东南亚。根据南京《现代种业高质量发展实施方案》，到2025年，30个基地为南京地方特色种质资源保护基地，10家超千万特色种子种苗企业，3家超5亿元育繁推一体化种业企业将成为南京现代农业高质量典范。南京地区农业种质资源类型主要是江苏省农业科学院农作物、果树、花卉；南京农业大学稻麦、大豆、杨梅、菊花、梨、百合等。“十三五”期间，南京范围内农作物通过国家审定品种35个，省级审定品种60个，其中太湖2号青虾、黄优1号杂交黄颡鱼、优鲈3号大口黑鲈等3个水产新品种通过国家审定。南京围绕地方农业特色产业发展，加快建设一批质量上乘可靠、技术生产先进、设施服务齐全的种子种苗繁育基地，有46家单位入选江苏特色优势种子种苗中心，作物类、畜禽类和水产类分别有26、5、15家。面向现代农业发展的要求与竞争，南京将重点提升鲜食玉米、白菜、辣椒、茄子等地方特色品种育种竞争能力，加强山猪、蛋鸽、大口黑鲈、兴凯湖大白鱼等畜禽水产优良品种培育及开发利用。如今，南京水稻品种已经种植到东南亚国家，在稻米之国缅甸，江苏明天种业科技股份有限公司的优质水稻种子种植超过5万hm2，并涵盖缅甸、越南、巴基斯坦等国。笔者在南京调查发现高淳区团结圩区域克氏原螯虾种质资源具有无特定病原菌特征，无特定病原菌种虾个体大，活力强，抱卵量多，虾苗活力足、存活率高，成虾的个体都比较大，最大虾达到100 g以上，大虾比例在75%以上，是开展克氏原螯虾无特定病原菌种质资源筛选、选育和扩繁的优势区域。笔者调查还发现，在溧水毛家圩区域，野生彩色稻秆高2 m多，有黄白、紫绿、褐红等叶色，不仅可观赏田园风景，而且彩色稻有较高营养价值和社会认可度，富含矿质微量元素及花青素，微量元素含量是普通稻米2倍以上，花青素是当今发现最有效的抗氧化剂。另外，南京特产有“七头一脑”野菜，即小蒜头、豌豆头、苜蓿头、香椿头、荠菜头、马兰头、枸杞头、菊花脑；南京地理标志农产品有固城湖河蟹、南京盐水鸭、南京雨花茶、白马黑莓、横溪西瓜、八卦洲芦蒿、富财圩河蟹、土桥大米、龙池鲫鱼、永宁青虾等；南京市江宁区建立了超过10 hm2本地山猪保护场地来稳定百头山猪核心群，采集了核心群体细胞，构建了种公猪冻精长期基因库保存；南京六合马头山有李子、石榴、枇杷等30多种果树老品种；以上这些凸显了南京地方农业种质资源丰富之处，更为打好种业翻身仗奠定了雄厚的资源基础。

2.3 南京农业种质资源保护存在的问题

结合农业种质资源普查状况和笔者在南京地区的实践调查，目前农业地方种质资源普查保护和挖掘利用存在的问题主要是：(1)地方种质资源收集保护需要增强。一是种质资源保护周期长、见效慢，不能立即转化为经济效益，且政府对种质资源政策支持不全面、保护宣传力度不足。二是随着城市人口的急剧增加和工农业的高速发展，现有农产品商品化比例很高，农户种养过程主要以审定或繁育新品种为主，本地的地方种质资源得不到适时繁育复壮，导致本地特色种质资源大量减少。三是农民在种养地方品种时种质资源辨识能力不足，缺乏品种繁育基础知识，更缺乏品种提纯复壮改良手段，带来地方品种退化现象严重，甚至出现逐渐丧失原来地方品种的性状特征。还有目前整个社会把大量的人力物力投在科研单位和种子企业的新品种选育中，而经过多年或者长期的选育后，可能会出现同质化性状，而在区域分布广泛的地方种质资源收集与保护能力正逐步减弱，将这些种质资源进行系统性、规范性收集是一份艰巨的长期性工作，地方品种改良则需要投入更多的人力物力。(2)地方种质资源保护平台建设不够完善，部分地方种质资源逐渐被淘汰，有的甚至面临濒危。随着工业化、城镇化进程加快，一些地方品种生存空间越来越小，因而保护难度越来越大。如南京八卦洲的芦蒿，野生芦蒿与长期生产种植的驯化芦蒿在口感、营养等多方面存在明显差异，但至今没有种质资源保护和创新利用的政策措施，亟需相应的政策措施和保护单位。大多数地方特色种质资源尚未开展系统持续的资源调查与保护，如资源类型、物种数量以及资源变化状况等基础资料有限，农业种质资源抢救性收集保护刻不容缓。因此，加快农业地方种质资源保护平台建设和信息化管理措施[7-8]，将种质资源的管理措施落到实处，形成政府、企业、社会以及民间个人互相配合、相互融通的地方种质资源保护及利用体系。(3)地方种质资源评价和挖掘有待深化。目前，地方种质资源以收集保存为主，对现有资源的研究主要是农艺(功能)性状鉴定，深入开展深度鉴定和有效评价的种质资源比例较低，精准鉴定和基因发掘的程度以及优异资源挖掘与育种利用更低，优异种质和新基因无法满足地方品种的育种创新和更新换代需求，如水稻稻瘟病、虾蟹白斑病等。将地方种质资源优势转化为产业优势和经济优势虽然取得明显进展，但还停留在表层阶段，深化程度远远不足，开发力度还有很大提升空间。同时地方种质资源共享利用较低，部分种质资源被自有单位以“私有资源”保存，难以发挥优异种质资源的潜在价值。(4)地方种质资源保护的评价机制不健全。现行农业种质资源的科研评价机制、成果转化分配机制不完善，降低了社会性保护种质资源工作积极性，阻碍了农业种质资源的交流共享意愿[9]。另外由于农业种质资源持续性支持不够，短期内又难以出成果，带来了从事农业种质资源专业性人才不足。因而，加快种质资源人才结构和实现机制建设，完善相关政策措施，为人才发展提供良好环境。(5)种业企业种质资源保护利用的力度不够。虽然随着商业化育种的不断加强，但大多数种业企业处于弱小状况，整体竞争力不强，企业种业产业链和创新链往往不持续和不协同，种业企业的研发能力比较弱，从事人员数量远远不足，种业企业拥有的种质资源更多来自于科研单位，再加上种业企业注重的是市场效益，往往不重视地方农业种质资源的保护开发和未来存在的巨大空间，因而种业企业需要加强人才建设和平台组建，倾力关注地方特色种质资源的保护挖掘，采用现代生物技术方法进行新品种的繁育研究与示范应用。

3 南京农业种质资源保护的主要路径

种业是农业的芯片，那么种质资源就是种业的芯片。种质资源是保障国家粮食安全和农产品供给的关键资源，是农业科技原始创新与现代种业发展的物质基础。根据南京地方特色农业种质资源的现状和发展趋势，提出主要路径如下：

(1)扩容富芯。加快地方种质资源收集与保存，提高农作物、畜牧、水产等生物芯片储存量。利用最近的全国农业种质资源普查与收集行动，积极发挥农业经营主体和个人参与，开展农作物、畜牧、水产甚至更多物种种质资源的普查与收集，利用先进手段查清地方农业种质资源的特征，厘清种质资源家底。实施种质资源的收集整理和入库保存。按照全国种质资源普查总体方案，制定不同农业品种资源的收集技术规范、保存技术规范和实际鉴别手册。

(2)有效护芯。要有针对性地开展本地特色种质资源普查与保护工作，对地方特色种质、珍稀濒危种质等资源进行及时有效收集，结合现代信息化技术手段，及时建立地方种质资源数据库，做到保存类型、保护方法和遗传材料多样化。严格执行2022年制定的《国家级农作物种质资源库(圃)管理规范》要求，加大地方种质资源保护圃、鉴定设施设备等建设，增强农业种质资源收集、鉴定、登记、保存、利用的持续性活动。强化种质资源分类保护与监测、种质资源活力与遗传性能监测，及时提纯复壮。增强生物种质资源抵御市场风险、疫病风险和灾害风险，确保资源不丧失，特异性不减弱，实现应保尽保。

(3)深挖强芯。加快生物优异种质资源功能的开发利用，增强新种质创制短板。遵循优异种质资源评价规范，利用现代分子育种技术手段[10-11]，开展大规模、高通量种质资源表型性状、基因型和蛋白组学鉴定，筛选出具有优良性状的生物种质资源，构建相应的DNA图谱；并以筛选出的优异资源为供体，开展新种源创制与开发工程，通过杂种优势、诱变育种、基因工程、染色体工程、单倍体技术和基因编辑技术等途径，创制符合时代和社会要求的遗传稳定、综合性状优良的新种质和新品种，以满足社会对优质良种的需求。

(4)激励活芯。加快完善地方农业种质资源体系的政策支持力度，激发社会力量出人出力参与保护和利用并从中获益。鼓励高等院校、科研单位和经营主体以及产业联合体等开展农业种质资源的收集保护与产业化开发；出台农业种质资源保护与利用的稳定持续支持政策和共享利用体系，引导社会资本加入到现代种业创新行列，加强种质资源有效保存技术、育种利用技术和性能监测检验、田间生长示范和良种繁殖繁育等能力建设；建立地方特色农业种质资源库和种养保护基地以及种质资源交易网络服务平台，培育具有地方特色和农业文化的种业产业链，发展一批以地方特色品种开发为主的农业主体，推动地方特色农业种质资源优势产业发展。

(5)稳链保芯。从种业产业链角度出发，针对现有的种业“卡脖子”问题和种业存在的瓶颈现状，着力提升种源的安全保障和供应能力，尤其是社会关注度高、群众迫切需求和开发潜力大的生物品种资源更需高度重视，在高标准农田、制种大县奖励、制种保险政策、新品种繁育推广以及良种繁育基地等诸多方面对农业种质资源实行连续性支持。进一步支持商业化育种的发展，发挥现代农业企业在农业种质资源保芯中的中坚作用，加强种业产业链、创新链的协同效应，实现种质资源和科技资源共享共赢，形成特色种源、特色品种和特色品牌高效发展，加大对农作物、畜禽水产等重要种业资源的保护、育种、检测、繁育、推广等环节建设，尤其是育种创新和基地建设，能够稳定种业资源数量、扩大种业资源范畴、增强种业资源利用，推动种业发展的政策性长效支持。通过地方农业种质资源精准鉴别和优异种质基因发掘，创制出种质优、抗性高、好利用的新物种资源并繁育出新品种，形成产业化、规模化地方种源发展体系，构建多方位、多层次、多元化地方种质资源保护利用发展新路径。